โรงพยาบาลจุฬาภรณ์ จัดตั้งขึ้นจากพระปณิธานอันแน่วแน่ของ ศาสตราจารย์ ดร. สมเด็จพระเจ้าน้องนางเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2552
เพื่อช่วยเหลือและบรรเทาความทุกข์ทรมานของผู้ป่วยโดยเฉพาะผู้ป่วยในท้องถิ่นทุรกันดารที่ได้รับความทุกข์ทรมานจากโรคมะเร็งให้ได้เข้าถึงการรักษาพยาบาลที่มีคุณภาพและพัฒนายกระดับการรักษาโรคมะเร็งในประเทศไทยให้ทัดเทียมนานาประเทศ ต่อมาทรงมีพระดำริให้ขยายขอบข่ายการดูแลรักษาของโรงพยาบาลจุฬาภรณ์

ด้วยพระกรุณาธิคุณโครงการก่อสร้างอาคารโรงพยาบาลจุฬาภรณ์ ขนาด 400 เตียง ส่วนต่อขยายเพิ่มเติมการให้บริการทางแพทย์จึงถือกำเนิดขึ้นเพื่อเพิ่มโอกาสการเข้าถึงบริการทางการแพทย์ที่ครอบคลุมทุกโรคให้กับประชาชนและทรงจัดตั้ง “ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์” ในปี พ.ศ.2559 เพื่อเป็นศูนย์กลางการเรียนการสอนและการวิจัยขั้นสูงที่จะสร้างบัณฑิตและพัฒนาบุคลากรทางการแพทย์ที่มีความสำคัญและตอบสนองต่อความต้องการของประเทศ

พร้อมทั้งให้บริการสุขภาพแก่ประชาชนโดยมีโรงพยาบาลจุฬาภรณ์ เป็นส่วนงานภายใต้กำกับราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ มีภารกิจด้านการให้บริการทางการแพทย์และการรักษาพยาบาลด้วยมาตรฐานสากลแก่ประชาชน และเป็นสถานที่ฝึกเรียนรู้ทางคลินิกสำหรับนักศึกษาและบุคลากรทางการแพทย์ทุกสาขาวิชาของราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์

ทั้งนี้ โรงพยาบาลจุฬาภรณ์ได้มุ่งพัฒนาและยกระดับมาตรฐานการให้บริการสุขภาพอย่างต่อเนื่อง ในโอกาสก้าวสู่ปีที่ 15 ของการดำเนินงานได้ตั้งเป้าขยายการเปิดให้บริการทางการแพทย์ในอาคารโรงพยาบาลจุฬาภรณ์ ขนาด 400 เตียง เพื่อให้ได้ใช้งานอย่างเต็มศักยภาพ ด้วยระบบบริการสุขภาพเฉพาะทางที่นำนวัตกรรมเครื่องมือเทคโนโลยีที่ทันสมัยและจำเป็นต่อการตรวจรักษาอย่างครบถ้วนเพื่อต่อยอดความเชี่ยวชาญเป็นโรงพยาบาลระดับตติยภูมิอย่างสมบูรณ์ มุ่งรักษาโรคยากที่มีความซับซ้อนด้วยศูนย์การรักษาเฉพาะทางด้านต่าง ๆ อย่างครบวงจร

พร้อมทั้งการเตรียมเปิดใช้เครื่องมือและบริการในส่วนของห้องผ่าตัดไฮบริด อาทิ นวัตกรรมเครื่องเอกซเรย์ตรวจวินิจฉัยคลื่นหัวใจชนิดระนาบเดี่ยว เครื่องเอกซเรย์หลอดเลือดชนิดสองระนาบ พร้อมด้วยเครื่องควบคุมแขนกลเพื่อช่วยในการผ่าตัดส่องกล้องซึ่งเป็นนวัตกรรมที่จะเพิ่มศักยภาพในการรักษาโรคเนื้องอกในสมองและระบบประสาทได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งการผ่าตัดผ่านสายสวนร่วมกับการผ่าตัดแบบเปิดสำหรับช่วยผ่าตัดโรคระบบหัวใจและหลอดเลือดในสมองที่ซับซ้อน หรือการนำนวัตกรรมหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด ‘ดาวินชี’ มาใช้ในการผ่าตัดมะเร็งต่อมลูกหมากและมะเร็งช่องท้อง เป็นต้น

โรงพยาบาลจุฬาภรณ์มุ่งมั่นให้ความสำคัญต่อการพัฒนาบริการทางการแพทย์และนำเทคโนโลยีที่เป็นเลิศเข้ามารักษาผู้ป่วยอย่างต่อเนื่อง เพื่อยกระดับมาตรฐานการรักษาพยาบาลให้ทัดเทียมสากล ตลอดจนสืบสานพระปณิธานในการช่วยเหลือประชาชนด้วยความเพียรและจิตเมตตา ซึ่งเป็นพันธกิจที่บุคลากรของโรงพยาบาลจุฬาภรณ์

ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ทุกคนยึดถือเพื่อมุ่งหวังให้โรงพยาบาลจุฬาภรณ์เป็นที่พึ่งแก่ผู้ป่วยในทุกระดับชั้นให้สามารถเข้าถึงการรักษาพยาบาลที่มีประสิทธิภาพ ครอบคลุมทุกโรคด้วยวิทยาการแพทย์ขั้นสูงและเทคโนโลยีที่ทันสมัย เป็นหมุดหมายที่พึ่งทางสุขภาพของกรุงเทพมหานครและของสังคมไทยต่อไป